Комплекс «Байкал» предназначен для исследований в области инерционного термоядерного синтеза и вещества с высокой плотностью энергии. Он позволит зажигать термоядерные мишени, создавать термоядерные микровзрывы в целях дальнейшего создания энергетического термоядерного реактора, а также проводить эксперименты по горению термоядерного горючего и по взаимодействию сопровождающих микровзрыв излучений с веществами и устройствами.

Кроме того, после ввода комплекса «Байкал» в эксплуатацию Россия получит возможность проводить фундаментальные исследования в области физики высоких плотностей энергии, исследований уравнений состоянии вещества при экстремальных параметрах, а также исследования превращений вещества и свойств вещества в сверхсильных магнитных полях.